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Forum: HF, Funk und Felder Ein Impedanzwandler für die Audionantenne


Autor: Andreas (Gast)
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Hallo,

bei meinem rückgekoppelten Audion ist es so, dass der günstigste 
Rückkopplungspunkt sich verschiebt, wenn eine andere Antenne (länger 
oder kürzer) angeschlossen wird. Das geht so weit, dass sich bei manchen 
Frequenz-Antennen-Kombinationen gar nicht mehr bis zu diesem Punkt 
ausregeln lässt.

Deshalb kam mir die Idee, einen Impedanzwandler zwischen Antenne und 
Audion zu schalten, um beide voneinander zu entkoppeln und bei jeweils 
gleicher Frequenz auch bei unterschiedlichen Antennen den selben 
günstigsten Rückkoppelpunkt zu erhalten, was beispielsweise das 
Experimentieren mit verschiedenen Antennentypen extrem erleichtern 
würde.

Habe deshalb die kleine Schaltung im Anhang ausgetüftelt, allerdings 
noch nicht aufgebaut.

Ein paar Fragen sind nämlich noch offen:

-die Antenne soll für Frequenzen von ca. 100KHz bis 30MHz geeignet sein. 
Deshalb habe ich einen Hochpass für den Eingang berechnet; mit einer fu 
von 75KHz (-3dB). Allerdings kommt mir der Kondensator mit 1pF recht 
klein vor (auch wenn Rin bei 2,2M liegt)

-wäre es empfehlenswert, den FET-Eingang mit antiseriellen Zenerdioden 
zu schützen?

-Der Auskoppel-C von 100p soll direkt am Hochpunkt der Schwingkreisspule 
angeschlossen werden. Blöderweise liegt er dann mehr oder minder über 
das Potentiometer an Masse (=> f(res) wird erhöht). Wie klein wird man 
diesen C praktischerweise wohl machen können?

-Das  2,2K- Potentiometer soll übrigens bei lauten Sendern zur 
Pegelminderung dienen. In dem Zusammenhang habe ich mal eine Frage zu 
ohmschen Widerständen (Metallfilm und Kohleschicht im besonderen). 
Hochfrequente Ströme neigen doch dazu, nur noch an der Oberfläche eines 
Leiters entlangzufließen. Bedeutet das nicht für die Praxis, dass das 
ohmsche Gesetz nur noch in Grenzen gilt?

Unter Umständen wäre es vielleicht auch gut, das Antennensignal in 
kleinerem Umfang (ca.6dB) anheben zu können, das geht mit o.g. 
Impedanzwandler natürlich nicht.
Wenn man jetzt das Poti am Drainanschluss des FETs(gegen Plus) einfügen 
würde, dann müsste man doch die eingehenden Signale sowohl anheben, als 
auch abschwächen können. Hätte diese Schaltungsvariante einen negativen 
Effekt auf den Eingangswiderstand des FETs?
(es müsste dann ja auch ein Source-Widerstand mit Parallelkondensator 
eingefügt werden)

So viel erst mal, ist jetzt doch ein ganzer Haufen an Fragen geworden. 
Den Wert des Cs am Ausgang wird man im Endeffekt wohl austüfteln müssen, 
denke ich

Autor: Michael U. (amiga)
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Andreas schrieb:
> Hallo,
>
> bei meinem rückgekoppelten Audion ist es so, dass der günstigste
> Rückkopplungspunkt sich verschiebt, wenn eine andere Antenne (länger
> oder kürzer) angeschlossen wird. Das geht so weit, dass sich bei manchen
> Frequenz-Antennen-Kombinationen gar nicht mehr bis zu diesem Punkt
> ausregeln lässt.
Deshalb hatten die Altvorderen auch gern Ankoppelspulen für die Antenne 
mit mehreren Anzapfungen, wahlweise noch einen Drehko in Reihe.
>
> Deshalb kam mir die Idee, einen Impedanzwandler zwischen Antenne und
> Audion zu schalten, um beide voneinander zu entkoppeln und bei jeweils
> gleicher Frequenz auch bei unterschiedlichen Antennen den selben
> günstigsten Rückkoppelpunkt zu erhalten, was beispielsweise das
> Experimentieren mit verschiedenen Antennentypen extrem erleichtern
> würde.

Letztlich ist auch eine Antenne ein resonantes Gebilde. Je nach 
Verhältnis Antennelänge/Empfangsfrequenz wirkt sie kapazitiv oder 
induktiv.
Um das empfangene Signal bestmöglich auszunutzen, muß also entsprechend 
angepasst werden.

> Habe deshalb die kleine Schaltung im Anhang ausgetüftelt, allerdings
> noch nicht aufgebaut.
Die ist mehr oder weniger typisch für viel zu kurze Antennen, die sind 
dann hochohmig und man will das Wenige, was man empfängt, nicht noch 
unnötig verheizen. -> Aktivantennen
>
> Ein paar Fragen sind nämlich noch offen:
>
> -die Antenne soll für Frequenzen von ca. 100KHz bis 30MHz geeignet sein.
> Deshalb habe ich einen Hochpass für den Eingang berechnet; mit einer fu
> von 75KHz (-3dB). Allerdings kommt mir der Kondensator mit 1pF recht
> klein vor (auch wenn Rin bei 2,2M liegt)
Gatewiderstand kleiner machen, 100k als Beipsiel, dann bekommt der 
Kondensator sinnvolle größen. Ist aber egal, im Bereich unter 75kHz gibt 
es wenig starke Störer. Ortssender auf Lang- oder Mittelwelle (soweit 
vorhanden) machen da viel mehr Ärger.

> -wäre es empfehlenswert, den FET-Eingang mit antiseriellen Zenerdioden
> zu schützen?
Z-Dioden haben eine beachtliche Kapazität, da ist das Eingangssignal 
dann vermutlich im Keller.
S-Fets sind nicht ganz so empfindlich gegen Statik, ein Gate-Widerstand, 
der nicht zu hochohmig ist, hilft auch da.

>
> -Der Auskoppel-C von 100p soll direkt am Hochpunkt der Schwingkreisspule
> angeschlossen werden. Blöderweise liegt er dann mehr oder minder über
> das Potentiometer an Masse (=> f(res) wird erhöht). Wie klein wird man
> diesen C praktischerweise wohl machen können?
Macht man nicht. Der Ausgangswiderstand des Source-Folgers ist 
niederohmig, also Koppelspule mit 1/10...1/4 der 
Schwingkreiswindungszahl.
>
> -Das  2,2K- Potentiometer soll übrigens bei lauten Sendern zur
> Pegelminderung dienen. In dem Zusammenhang habe ich mal eine Frage zu
> ohmschen Widerständen (Metallfilm und Kohleschicht im besonderen).
> Hochfrequente Ströme neigen doch dazu, nur noch an der Oberfläche eines
> Leiters entlangzufließen. Bedeutet das nicht für die Praxis, dass das
> ohmsche Gesetz nur noch in Grenzen gilt?
Lege ein Poti in Reihe zum Sourcewiderstand. Dann vergrö0erst Du die 
Gatespannung und sperrst den S-Fet mehr oder weniger.
Der har zwar keine Regelkennlinie, das geht aber trotzdem.

> Unter Umständen wäre es vielleicht auch gut, das Antennensignal in
> kleinerem Umfang (ca.6dB) anheben zu können, das geht mit o.g.
> Impedanzwandler natürlich nicht.
> Wenn man jetzt das Poti am Drainanschluss des FETs(gegen Plus) einfügen
> würde, dann müsste man doch die eingehenden Signale sowohl anheben, als
> auch abschwächen können. Hätte diese Schaltungsvariante einen negativen
> Effekt auf den Eingangswiderstand des FETs?
> (es müsste dann ja auch ein Source-Widerstand mit Parallelkondensator
> eingefügt werden)
Mach einen Drainwiderstand rein, Koppel da aus, das Poti in die 
Sourceleitung und Kondensator Source-GND.

> So viel erst mal, ist jetzt doch ein ganzer Haufen an Fragen geworden.
> Den Wert des Cs am Ausgang wird man im Endeffekt wohl austüfteln müssen,
> denke ich

Da koppelt man besser induktiv.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Andreas (Gast)
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Hallo Michael,

Danke für die ausführlichen Antworten!!!

>Deshalb hatten die Altvorderen auch gern Ankoppelspulen für die Antenne
>mit mehreren Anzapfungen, wahlweise noch einen Drehko in Reihe.
Die Sache ist die, dass ich jetzt ein Audion mit einem FET als 
Imp-Wandler und einem BiPo als Phasendreher aufgebaut habe. Damit kann 
man wunderbar dosiert auf den Hochpunkt der Schwingkreisspule 
rückkoppeln.
Mittlerweile habe ich auch ausgetüftelt, welche Spulen ich für den 
Bereich von ca. 2,2KHz bis 15Khz benötige.
Daraus soll ein Audion mit vier Spulen zum Umschalten für die 
unterschiedlichen Frequenzen/Bänder in o.g. Frequenzbereich entstehen.
Da die Rückkopplung über den Hochpunkt des Schwingkreises stattfindet, 
braucht man im Prinzip nur einen 4x/1pol-Umschalter.
Wenn ich aber über Deine Idee so nachdenke, wäre es vielleicht gar nicht 
so verkehrt, einen 4x/2pol.-Umschalter zu verwenden, um noch Spulen zum 
einkoppeln des Antennensignals umzuschalten.

Was mir vor allem vorschwebt, ist eine Entkopplung zwischen Antenne und 
Audion, um o.g. und von Dir weiter ausgeführte Effekte zu unterbinden. 
Mir geht es letztlich darum, dass es keine Rolle mehr spielt, ob eine zu 
kurze antenne, einen Langdrahtantenne, eine Aktivantenne oder die 
Auskoppelspule einer magnetischen Loop angeschlossen wird. Hauptsache, 
die Rückkopplung bleibt stabil. Das mit der oben überlegten Verstärkung 
klammere ich jetzt einfach mal aus und schalte bei bedarf einfach einen 
Antennenverstärker vor den Impedanzwandler, das sollte eigentlich kein 
Problem darstellen, oder?!

>Gatewiderstand kleiner machen, 100k als Beipsiel, dann bekommt der
>Kondensator sinnvolle größen. Ist aber egal, im Bereich unter 75kHz gibt
>es wenig starke Störer.
Hatte gedacht, dass Netzbrummen oder Strassenbahn-EMV hier vielleicht 
stören könnten.

>Ortssender auf Lang- oder Mittelwelle (soweit
>vorhanden) machen da viel mehr Ärger.
Wem sagst Du das??? ;)

>Macht man nicht. Der Ausgangswiderstand des Source-Folgers ist
>niederohmig, also Koppelspule mit 1/10...1/4 der
>Schwingkreiswindungszahl.
Hm, einfach die Koppelspulen über den 4x-Umschalter in die 
source-Leitung?
Wie kann man denn dann eine sinnvolle Signalabschwächung vornehmen?
Eventuell könnte man ja den Gate-Widerstand auch als "spiegelverkehrten" 
Poti ausführen, die Antenneneinspeisung also über die Mittenanzapfung, 
den oberen Anschluss über einen Kondensator zum Gate und den unteren 
anschluss auf Masse.

Viele Grüsse!

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

Andreas schrieb:
> Hm, einfach die Koppelspulen über den 4x-Umschalter in die
> source-Leitung?
> Wie kann man denn dann eine sinnvolle Signalabschwächung vornehmen?
> Eventuell könnte man ja den Gate-Widerstand auch als "spiegelverkehrten"
> Poti ausführen, die Antenneneinspeisung also über die Mittenanzapfung,
> den oberen Anschluss über einen Kondensator zum Gate und den unteren
> anschluss auf Masse.

Probier doch einfach mal, wie gut oder schlecht sich der S-FET regeln 
läßt.

Wie geschrieben einstellbarer Widerstand in die Source-Leitung. Wenn Du 
die Ankoppelspule mit in Reihe schalten willst, versuch es.
Parallel zum einstellbaren Widerstand dann eben Abblockkondensator gegen 
GND.
Oder eben Koppelspule in die Drain Leitung gegen + und Regler + 
Kondensator in die Sourceleitung.

Die Schaltung entspricht den uralten aperiodischen Röhrenvorstufen.
Ein BF245 verhält sich da auch nicht merklich anders. Er ist 
selbstleitend (Gate-Source-Spannung 0V) und verringert seine 
Leitfähigkeit mit einer negativen Spannung am Gate gegen Source.
Source ist durch den Spannungsabfall am Sourcewiderstand ja positiv 
gegen GND, da das Gate an GND liegt, ist es negativ gegen Source.
Wenn man den Widerstand jetzt vergrößert, verringert sich der 
Source-Drain Strom, in erster Linie, weil Source positiver wird und 
damit das Gate negativer. Damit verringert sich die Steilheit des FETs.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Andreas (Gast)
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der FET lässt sich regeln, ist aber ein BF244C (anders als im Schaltplan 
angegeben).

mir ist nur noch nicht ganz klar, wie du die koppelspule an den FET 
anbauen würdest. auf dem schaltplan oben sozusagen entweder paralell zum 
poti (anschluss 1 und 3) oder als andere variante in die drain-leitung 
und einen koppelkondensator parallel zum poti!?

(übrigens fällt mir grade auf, dass bei dem schaltplan ohnehin noch ein 
widerstand von ca. 1k in die drainleitung eingefügt werden sollte...)

wäre es möglicherweise sinnvoller, einen 2N708 hinter den FET zu 
schalten und an diesem dann die koppelspule anzuschließen????

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